Применение стандарта HomePlug AV для организации и расширения современных локальных сетей
Бесплатный доступ
В статье рассматриваются преимущества и недостатки технологии передачи данных по электрическим сетям. Приводятся экспериментальные данные по применению стандарта HomePlug AV в электрических сетях 220 В 50 Гц.
Информация, канал связи, передача данных, связь
Короткий адрес: https://sciup.org/147248970
IDR: 147248970
Текст научной статьи Применение стандарта HomePlug AV для организации и расширения современных локальных сетей
Первые системы передачи данных по линиям электросети, так называемые PLC-системы (Power Line Communication), появились почти 80 лет назад и использовались они в основном для сигнализации в энергосистемах и на железных дорогах, но только в начале XXI века технология передачи данных по электросети стала получать широкое развитие и распространение [1–3].
В новом тысячелетии технология передачи цифрового трафика по линиям электросети становится одним из наиболее перспективных направлений развития в сфере предоставления услуг связи. Однако возможность подключения к высокоскоростным магистральным информационным сетям конечных потребителей в ряде случаев все еще является проблемой. Большинство подключений осуществляется путем прокладки кабеля от высокоскоростной линии до офиса или квартиры пользователя. Но в ряде случаев прокладка кабеля может оказаться крайне нежелательной или даже невозможной (например, в случае небольших фирм, часто меняющих арендуемые помещения). Технология Wi-Fi позволяет исключить случаи, связанные с кабельными линиями, но радиосигнал не всегда способен преодолевать препятствия. Помимо этого, большинство стационарных компьютеров не оснащены модулями семейства 802.11.
HomePlug – это технология передачи данных по электрической сети 220 В 50 Гц, не требующая прокладки специальной линии, является отличным решением для организации доступа в локальную или внешнюю сеть, при этом стены помещения не являются преградой. 1
Достаточно подключить модемы к компьютеру с помощью патч-корда или через Wi-Fi соединение, если PLC-адаптер оснащен модулем из семейства стандарта 802.11, а сами адаптеры включить в сеть электрического питания 220 В 50 Гц. Устройства автоматически обнаружат друг друга.
Сочетание стандарта HomePlug AV с технологией Wi-Fi позволяет получить достаточное удобное решение для обеспечения устройств выходом в локальную сеть дома, офиса, предприятия или во внешнюю сеть.
Современные стандарты HomePlug AV и HomePlug AV2 обладают скоростью передачи до 200 и 500 Мбит/с. Поэтому интерес к данной технологии, как к решению задачи прокладки канала связи или расширения существующий локальной сети, с каждым годом возрастает [4].
Стандарт HomePlug AV применяется в следующих областях: компьютерные сети, система «умный дом», видеонаблюдение, охранные и пожарные системы, мобильные устройства различного назначения, бытовая техника (Smart TV) [4; 5].
Экспериментальная часть.
Для проведения экспериментов были необходимы: Wi-Fi роутер, два PLC-адаптера, Интернет-сервис «». Основными критериями для выбора оборудования были: низкая стоимость и поддержка требуемых стандартов. Для PLC-адаптера им является стандарт HomePlug AV, а для Wi-Fi роутера – 802.11n. С PLC-адаптером использовалось программное обеспечение PowerPacket 5.0 для измерения скорости передачи данных между устройствами. Интернет-сервис «» позволяет измерять скорость приема и передачи данных, а также их задержку.
Эксперимент первый. На рисунке 1 изображен план помещения и условные обозначения. В таблице 1 приведены результаты измерений технологии Wi-Fi и стандарта HomePlug AV соответственно. Заявленная провайдером скорость передачи данных равна 40 Мбит/с.
Заключение на основании первого эксперимента: основным препятствием для распространения сигнала Wi-Fi являются стены, а для стандарта HomePlug AV – качество среды передачи данных. По результатам проведенного эксперимента стандарт HomePlug AV обладает преимуществом в скорости и качестве передачи информации.
Рис. 1. План помещения.
Таблица 1
Результаты измерения для Wi-Fi и HomePlug AV
|
Номер рабочего места |
Wi-Fi |
||||
|
Прием, Мбит/с |
Передачи, Мбит/с |
Задержка, мс |
Скорость соединения, Мбит/с |
Расстояние, м |
|
|
1-2 |
34,13 |
35,09 |
7 |
150 |
3,5 |
|
1-3 |
33,83 |
36,87 |
6 |
150 |
5,4 |
|
1-4 |
20,39 |
9,46 |
5 |
150 |
3,6 |
|
1-5 |
26,95 |
19,62 |
5 |
150 |
5,5 |
|
1-6 |
24,21 |
15,32 |
6 |
150 |
4,8 |
|
1-7 |
3,82 |
7,84 |
5 |
150 |
8,1 |
|
1-8 |
3,82 |
7,84 |
5 |
150 |
8,3 |
|
1-9 |
26,28 |
24,18 |
5 |
150 |
5,7 |
|
HomePlug A V |
|||||
|
1-2 |
42,42 |
41,11 |
4 |
165 |
6,8 |
|
1-3 |
47,73 |
40,43 |
1 |
196 |
9,5 |
|
1-4 |
43,09 |
39,56 |
6 |
147 |
6,9 |
|
1-5 |
43,96 |
40,91 |
8 |
147 |
9,6 |
|
1-6 |
42,54 |
38,18 |
6 |
125 |
7,5 |
|
1-7 |
40,68 |
40,49 |
6 |
162 |
15,7 |
|
1-8 |
41,93 |
40,32 |
5 |
153 |
15,8 |
|
1-9 |
40,65 |
39,61 |
7 |
178 |
6,7 |
Эксперимент второй. Эксперимент проводился в жилом помещении частного дома. На рисунке 2 изображен план помещения и условные обозначения. В таблице 2 приведены результаты измерений стандарта HomePlug AV.
Рис. 2. План помещения частного дома.
Таблица 2
Результаты измерений для HomePlug AV
|
Номер рабочего места |
HomePlug AV |
||||
|
Прием, Мбит/с |
Передачи, Мбит/с |
Задержка, мс |
Скорость соединения, Мбит/с |
Расстояние, м |
|
|
1-2 |
7,69 |
0,84 |
4 |
178,9 |
3,25 |
|
1-3 |
7,47 |
0,87 |
5 |
174,6 |
5,00 |
|
1-4 |
7,64 |
0,85 |
5 |
177,1 |
1,3 |
|
1-5 |
7,82 |
0,84 |
6 |
178,4 |
1,3 |
|
1-6 |
7,12 |
0,9 |
7 |
173,8 |
9,0 |
|
1-7 |
7,914 |
0,86 |
5 |
179,3 |
11,5 |
|
1-8 |
7,73 |
0,81 |
6 |
176,8 |
13,5 |
|
1-9 |
7,45 |
0,84 |
4 |
179,5 |
11,5 |
|
1-10 |
7,71 |
0,92 |
5 |
177,9 |
13,5 |
Продолжение табл. 2
|
1-11 |
7,48 |
8,12 |
4 |
184,1 |
17,8 |
|
1-12 |
7,58 |
0,77 |
6 |
178,6 |
22,0 |
|
1-13 |
6,96 |
0,83 |
6 |
178,8 |
25,0 |
На основании проведенных экспериментов, можно сделать вывод о том, что использование стандарта HomePlug AV для передачи данных по электрической сети 220 В 50 Гц, имеет ряд достоинств:
-
- отсутствие прокладки кабелей и кабельной канализации;
-
- экономятся средства, пространство, а также усилия и время;
-
- налаживание канала связи осуществляется достаточно просто и быстро;
-
- способность передачи Multicast-трафика.
Но, как и любая другая технология передачи данных, стандарт HomePlug AV имеет ряд недостатков:
-
- зависимость качества передачи данных от качества линии электрической сети;
-
- многие пользователи до сих пор не знают о такой технологии;
-
- не работает в случае отключения электрической сети [5; 6].
Список литературы Применение стандарта HomePlug AV для организации и расширения современных локальных сетей
- Шкарин Ю. П. Высокочастотные тракты каналов связи по линиям электропередачи -М.: НТО Энергопресс; Энергетик, 2001. -70 с.
- Охрименко В. PLC-технологии. Часть 1//Электронные компоненты. -2009. -№ 10. -С. 58-62.
- Дубровин В. С., Мариниченко А. А. Модернизация системы передачи данных по ЛЭП на участке «Рузаевка-Арзамас»//Электроника и информационные технологии. -2009. -№ 2. -С. 7. EDN: TIDYYB
- Официальный сайт HomePlug Alliance . -Режим доступа: www.homeplug.org.
- Официальный сайт ZyXEL . -Режим доступа: www.zyxel.ru.
- Время электроники . -Режим доступа: www.russianelectronics.ru.
